基片集成波导馈电的电磁互补偶极子天线研究(4)
1.4 本论文的主要工作及框架
本文在介绍了基片集成波导的基本结构和组成的基础上，结合前人的工作，探讨了几种常用的SIW与其他平面传输线的转换方式，并作相应的比较分析。这是研究SIW电路及天线的基础。利用这种新型平台将传统的电磁互补偶极子天线设计加工到一般的介质基片上，使得此种天线的加工非常简单，且大大降低了天线的尺寸和重量，同时易于和平面电路集成，乃至组成阵列。
全文共分四章，各章节的内容安排如下：
第一章， 绪论部分，主要介绍电磁互补偶极子天线的背景及研究现状，以及本论文所做工作及论文框架。
第二章， 主要介绍电磁互补偶极子天线的一些基本理论以及已有的一些此类天线的应用实例。
第三章， 简要介绍了矩形波导、衬底集成波导（SIW）的基本理论，两者之间的宽度等效关系以及SIW传输特性和SIW结构与外部平面电路的过渡。
第四章， 基片集成波导馈电的电磁互补偶极子天线的设计与分析，以及它与相关天线的一些性能比较。
2 电磁互补偶极子天线的基本理论以及实例
2.1 天线基础知识
不同的无线电系统所用的天线的性能也不同，这就要求设计者必须了解各种天线的性能。而天线的性能是由其参数来描述的，因此，有必要了解和明确天线的几种主要参数的定义及物理意义。
(1) 方向性函数：表示辐射场(E或H)与角坐标之间关系的函数称为天线的方向性函数。
(2) 最大辐射方向：辐射场的模取最大值的方向称为天线的最大辐射方向。
(3) 归—化方向性函数：沿最大辐射方向模值为1的方向性函数称为天线的归一化方向性函数。
(4) 方向图：描述场强与方向之间关系的图形称为天线的场强方向图或简称为方向图。
(5) 主瓣与副瓣：实际天线的方向图通常要比电流元的方向图复杂，方向图可能由多个波瓣组成。最大辐射方向所在的波瓣称为主瓣，其余的波瓣(按离开主瓣的程度)依次称为第一副辨、第二副瓣等等。
(6) 半功率主瓣宽度：主瓣最大辐射方向两侧的两个半功率点的矢径之间的夹角，称为半功率主瓣宽度或主瓣宽度。
(7) 10dB主瓣宽度：主瓣最大辐射方向两侧的两个十分之一功率点的矢径之间的夹角称为10dB主瓣宽度。
(8) 副瓣电平：副瓣分散了辐射功率，引起接收噪声，应尽量抑制天线的副瓣电平。
(9) 方向性系数：在辐射功率一定的条件下，天线沿最大辐射方向的功率密度与在同一球面上的(位置)平均功率密度之比值称为天线的方向性系数。
(10) 天线效率：实际天线总会存在一定的功率损耗，引入天线效率参数，即天线实际辐射功率与发射机提供的功率之比。
(11) 增益：为了综合描述天线的方向性和效率两方面性能，定义天线的增益为方向性系数与效率之积。
(12) 辐射电阻：天线作为一个辐射源向空间辐射电磁功率，而辐射的功率可认为被一个等效电阻所吸收，该电阻称为天线的辐射电阻。
(13) 输入阻抗：天线通过馈线系统与发射机或接收机相连接，作为负载需考虑天线的输入阻抗。
(14) 带宽：通常根据系统提出的要求和给定的中心频率，人们可以设计一个满足指标要求的天线。但在偏离中心工作频率时，天线的某些电性能将会下降，电性能下降到容许值的频率范围，称为天线的频带宽度。